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s/lake sediments/lake sediment/gi

Untersuchungen zur qualitativen und quantitativen Bedeutung mixotropher Protisten in ufernahen Sedimenten

Im Rahmen der hier vorgeschlagenen Studie sollen erstmalig das Vorkommen und die ökologische Bedeutung mixotropher Protisten in küsten- bzw. ufernahen Sedimenten aquatischer Lebensräume untersucht werden. Im Konzept des mikrobiellen Nahrungsnetzes, eines integralen Teils planktischer Nahrungsnetze, das durch den Fraßdruck kleiner Protisten auf Bakterien geprägt ist, spielen mixotrophe Einzeller eine entscheidende Rolle. Durch ihre Fähigkeit zur Kombination der oxygenen Photosynthese wirken sie im System sowohl auf der Ebene der Primärproduzenten als auch auf der der Konsumenten partikulären organischen Materials. Ausmaß und relative Bedeutung der unterschiedlichen Ernährungsmodi unterlagen sowohl auf Organismen- als auch auf Lebensraumebene sehr großen Schwankungen. Im Vergleich zu pelagischen Lebensräumen gibt es noch große Lücken im Wissensstand zur ökologischen Bedeutung benthischer Protisten. Zwar ist die Gemeinschaft des Mikrophytobenthos sowohl hinsichtlich der von ihr gestellten Biomasse als auch hinsichtlich ihrer Photosyntheseleistung sehr gut untersucht, der Großteil der Arbeiten an benthischen 'Protozoen' beschränkt sich dagegen auf Studien, die wenig zu ihrer Funktion im Lebensraum sagen. Zum Potential für Mixotrophie benthischer Einzeller gibt es bisher keine Studien. Die enge taxonomische Verwandschaft zwischen Vertretern der benthischen und der pelagischen Einzeller legt die Vermutung nahe, dass in den euphotischen Bereichen mariner und limnischer Sedimente mixotrophe Protisten vorkommen und einen erheblichen Beitrag sowohl an der Produktion als auch am Konsum organischen Materials haben. Das hier vorgestellte Projekt dient dem Ziel, das Vorkommen benthischer Mixotrophre zu verifizieren, ihre Bedeutung für die Lebensgemeinschaft zu ermitteln und die Auswirkungen verschiedener abiotischer und biotischer Faktoren (Licht, Temperatur, Nährstoff- bzw. Nahrungsangebot) für die Ausbildung oder Dominanz der unterschiedlichen Ernährungsmodi zu beschreiben

Monsunvariabilität in SE-China - der Huguang-Maarsee (Huguangyan)

Südchina, insbes. die Provinz Guandong, ist eines der am dichtesten besiedelten Gebiete der Erde. Positive Konsequenz dieser Ballung ist eine äußerst dynamische Wirtschaftsentwicklung, aber gerade diese von subtropischem Monsunklima geprägte Region ist auch immer wieder Ausgangspunkt für sich schnell und zunehmend global ausbreitende epidemische Krankheiten wie zuletzt SARS. Mit der globalen Erwärmung einhergehende Klimaveränderungen könnten sich für diese Region insbesondere durch Veränderungen der Häufigkeit und Intensität tropischer Wirbelstürme, aber auch Änderungen der Niederschlagsmenge- und Intensität bemerkbar machen. Im Gegensatz zu den schon recht umfangreichen Datensätzen aus der Südchinesischen See (SCS) gibt es bisher jedoch nur sehr wenige terrestrische Paläoklimaarchive aus der Region, die Klimaveränderungen während des Holozäns, des Spätglazials oder Glazials hochauflösend dokumentieren. Wir haben deshalb einen an der nördlichen Küste der SCS gelegenen Maarsee ausgewählt, um über die Analyse von Proxydaten aus Seesedimenten solche Paläo-Klimavariationen zu untersuchen. Aus dem Sediment des Huguang-Maarsees wurden mittels Usinger-Präzisionsstechtechnik von einem Floss aus insgesamt 7 Sedimentsequenzen gewonnen, von denen die tiefste bis 57 m unter den Seeboden reicht. Die zeitliche Einstufung der Profile wurde mit Hilfe von 17 Radiokohlenstoff-Datierungen vorgenommen und ergab ein extrapoliertes Maximalalter von ca. 78.000 Jahren. Ein breites Spektrum aus sedimentologischen, geochemischen, paläo- und gesteinsmagnetischen sowie palynologischen Methoden kam sodann zum Einsatz, um die Paläo-Umweltbedingungen, die natürlich immer das entsprechende Klima widerspiegeln, während dieses Zeitraumes zu rekonstruieren. Überraschenderweise ergab sich ein von vielen bekannten Klimaprofilen der Nordhemisphäre (insbes. des Atlantikraumes, aber auch mariner Kerne aus dem Indik und Südostasien) abweichendes Muster. Im Gegensatz zu dem bekannten Grundmuster eines vergleichsweise stabilen Klimas während des Holozäns und stärkerer Schwankungen während des letzten Glazials weisen die Daten aus dem Huguang-Maarsee für das letzte Glazial im Zeitraum zwischen 15.000 und 40.000 Jahren auf relativ stabile Umweltbedingungen hin. Die älteren Bereiche zwischen 40.000 und ca. 78.000 Jahren haben durch Eintrag von umgelagertem Torf eine eher lokale Komponente und sind somit für den regionalen und globalen Vergleich ungeeignet. Das Holozän hingegen zeichnet sich durch hohe Schwankungsamplituden vieler Proxydaten (Karbonatgehalt, magnetische Suszeptibilität, organischer Kohlenstoff, Trockendichte, gesteinsmagnetische Parameter, Redox-Verhältnisse) aus, die auf ein recht variables Klima hinweisen. Besonders interessant ist die Übergangsphase vom Glazial zum Holozän, die bei etwa 15.000 Jahren vor heute in etwa zeitgleich mit dem beobachteten stärksten Meeresspiegelanstieg der Südchinesischen See einsetzt und eine abrupte Intensitätszunahme des Sommermonsuns anzeigt

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 3902 Lingen (Ems)

Blatt Lingen bildet das Norddeutsche Tiefland im Grenzgebiet zwischen Deutschland und den Niederlanden ab, wobei in der Südost-Ecke des Kartenauschnitts die Münstersche Kreidsenke angeschnitten ist. Die Morphologie des Norddeutschen Tieflandes ist eiszeitlich geprägt. Zu den Ablagerungen des Elster-, Saale- und Weichsel-Glazials zählen Aufschüttungen der Endmoränen, Geschiebelehm/-mergel der Grundmoränen, fluviatile und glazifluviatile Sande, glazilimnische Beckenschluffe sowie äolische Bildungen wie Löss- und Flugsande. Die glazialen Relikte werden in den Flussniederungen und Senken z. T. von holozänen Fluss-, Moor- oder Seesedimenten überlagert. In der Südost-Ecke des Kartenblattes ist das Münstersche Kreidebecken erfasst, das mit bis zu 2000 m mächtigen Sedimentschichten der Kreide verfüllt ist. Die Muldenstruktur bewirkt, dass vom zentralen Teil des Beckens nach außen immer ältere Gesteine ausbeißen. Dem Campan im Beckenzentrum folgen Ausbisse von Santon, Coniac, Turon, Cenoman (Oberkreide) sowie Alb, Apt, Barreme, Hauterive und Valangin (Unterkreide) am Beckenrand. Auch in diesem Bereich sind Überlagerungen von quartären Lockersedimenten weit verbreitet. Neben der Legende, die über Alter, Genese und Petrographie der dargestellten Einheiten informiert, gewährt ein geologisches Profil zusätzliche Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Der Süd-Nord-Schnitt kreuzt die Münstersche Kreidesenke und das Norddeutsche Tiefland.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 3134 Wittenberge

Blatt Wittenberge wird vollständig vom Norddeutschen Tiefland eingenommen, wobei die Mecklenburger Seenplatte im Nordosten des Kartenausschnitts angeschnitten ist. Die Morphologie des Norddeutschen Tieflandes ist eiszeitlich geprägt. Da sich z. T. mehrere glaziale Serien (Grundmoräne, Endmoräne, Sander, Urstromtal) überlagern, gestaltet sich die Landschaft formenreich mit einer Vielzahl von Seen. Das dargestellte Gebiet zwischen Elbe im Südwesten und Mecklenburger Seenplatte im Nordosten wird von einer quartären Sedimentdecke überzogen. Zu den pleistozänen Ablagerungen der Saale- und Weichselkaltzeit zählen: glazilimnische Beckenschluffe, Geschiebelehm der Grundmoränen, Aufschüttungen der Endmoränen, fluviatile und glazifluviatile Ablagerungen sowie äolische Flug- und Dünensande. Interglaziale Warmzeiten (Eem und Holstein) sind durch limnische Sedimente wie Kalk- und Detritusmudde belegt. In den Niederungen werden die pleistozänen Ablagerungen z. T. von holozänen Fluss-, Moor- und Seesedimenten überlagert. Die quartäre Sedimentdecke ist im Bereich des Norddeutschen Tieflandes sehr mächtig. Nur vereinzelt und regional eng begrenzt treten ältere Schichten des präquartären Untergrundes (tertiäre oder kreidezeitliche Sedimente) zu Tage. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der geologischen Einheiten informiert, fasst ein Überlagerungsschema alle oberflächennahen Überlagerungen übersichtlich zusammen. Zwei Profilschnitte gewähren zusätzliche Einblicke in den Aufbau des Untergrundes, wobei verschiedene Salzstrukturen angeschnitten werden. Das erste Profil kreuzt in seinem Nordwest-Südost-Verlauf die Salzstöcke von Krask, Werle, Helle und Netzeband. Der zweite Schnitt beginnt im Süden und schneidet in nördliche Richtung den Salzstock Werle und das Salzkissen Schlieven.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 4710 Münster

Auf Blatt Münster ist das Münstersche Kreidebecken erfasst, das nach Süden vom Ausbiss des Ruhrkarbons begrenzt wird. Am südlichen Rand des Kartenausschnitts schließen sich die devonischen Gesteine des Rheinischen Schiefergebirges an. Im Münsterschen Kreidebecken werden die Bruchschollen des Grundgebirges von bis zu 2000 m mächtigen Schichtpaketen kreidezeitlicher Sedimente überlagert. Die Muldenstruktur bewirkt, dass vom zentralen Bereich des Beckens nach außen immer ältere Sedimentgesteine ausbeißen, d. h. dem Campan im Zentrum folgen Santon, Coniac, Turon und Cenoman am Beckenrand. Bei den Oberkreide-Sedimenten handelt es sich hauptsächlich um Kalk- und Mergelgesteine, die z. T. von quartären Lockersedimenten überdeckt sind. Neben Geschiebelehmen der Saale-kaltzeitlichen Grundmoräne sind Überlagerungen durch äolische und fluviatile Ablagerungen der Weichselkaltzeit weit verbreitet. Eine Besonderheit stellt der Münsterländer Hauptkieszug dar, der das Kreidebecken von Nordwest nach Südost quert und hier im Kartenblatt bei Münster erfasst ist. Der wallartige, schmale Rücken aus gut geschichteten Kiesen (Os) entstand durch Schmelzwässer des Drenthe-Stadials. Holozäne Fluss-, Moor- und Seeablagerungen treten flächenmäßig hinter den eiszeitlichen Relikten zurück. Die am Nordostrand sehr stark aufgebogenen Sedimentschichten der Münsterschen Kreidesenke bilden den Kamm des Teutoburger Waldes, der in der Nordost-Ecke des Kartenblattes angeschnitten ist. Nach Süden wird das Kreidebecken von einem schmalen Streifen oberkarbonischer Ton- und Schluffsteine begrenzt. Dieses Ruhrkarbon markiert gleichzeitig auch die Grenze zum Rheinischen Schiefergebirge im Süden. Das Rheinische Schiefergebirge zählt zu den Mittelgebirgen aus verfaltetem und verschiefertem Paläozoikum. Im Kartenausschnitt ist mit dem Sauerland der nördlichste Teil des Schiefergebirges angeschnitten. Devonische Sedimentgesteine (hauptsächlich mitteldevonische Tonschiefer und Sandsteine) bestimmen das Bild. Auffällig sind zudem die Einschaltungen von Vulkaniten: der Begriff Hauptgrünstein bezeichnet im Sauerland die Abfolge von Diabasen und Schalsteinen (geschieferte Diabas- und Keratophyrtuffe) mit eingeschalteten Sedimentlagen. Im Sauerland können von West nach Ost folgende Einzelstrukturen unterschieden werden: Remscheider Sattel, Lüdenscheider Mulde, Ebbe-Sattel sowie Attendorn-Elsper Mulde. Während in den Sattelstrukturen ältere Sedimente des Unterdevons (Ems, Siegen) zu Tage treten, sind in den Synklinalen jüngere Ablagerungen erhalten geblieben, wie Oberdevon und Unterkarbon in der Attendorn-Elsper Mulde. Neben der Legende, die über Alter, Genese und Petrographie der dargestellten Einheiten informiert, gewährt ein geologischer Schnitt Einblicke in den Aufbau des Untergrundes. Das Nord-Süd-Profil schneidet die Münstersche Kreidesenke, das Ruhrkarbon und die devonischen Sedimentschichten des Rheinischen Schiefergebirges.

Hochaufgelöstes Paläoklima am Alpensüdrand

Höhlensinter, so genannte Speläotheme, stellen ein im Vergleich zu See-Ablagerungen, Tiefsee-Sedimenten oder Baumringen relativ neues Paläoklima-Archiv dar, an dem unsere Arbeitsgruppe an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck seit einigen Jahren mit Erfolg forscht. Mit dem vorliegenden Antrag soll eine Teiluntersuchung im Rahmen einer bereits seit Jänner 2005 laufenden Dissertation an einer steirischen Höhle, dem Katerloch bei Weiz, erfolgreich zu Ende geführt werden können. Diese Höhle - viele Jahre lang nicht zugänglich - ist vermutlich die tropfsteinreichste Höhle Österreichs. Interessanterweise sind die allermeisten dieser eindrucksvollen, bis 6 m hohen Formationen aber heute nicht mehr aktiv, d.h. ihr Wachstum steht still. Die Ausscheidung von Kalzit - das in-die-Höhe-Wachsen eines Stalagmiten - ist ursächlich an die Menge an Grundwasser gebunden ist, das durch feine Risse in den Höhlenraum tropft und seinen Ursprung im Niederschlag hat, der auf dem Gebiet oberhalb der Höhle fällt. So gesehen können Tropfsteine bzw. deren Wachstumsabschnitte als Maß für die Änderungen der Niederschlagsmenge verwendet werden. Das Katerloch bietet die Möglichkeit, diese Rekonstruktion des Niederschlages vergangener Jahrtausende und Jahrzehntausende in sehr hoher Auflösung zu erforschen, da die Stalagmite aus dieser Höhle eine feine regelmäßige Schichtung aufweisen, die nach bislang vorliegenden absoluten Altersbestimmungen jährlichen Ursprungs ist. Mit diesen Untersuchungen können somit wertvolle Beiträge zur Frage der natürlichen Klima-Änderungen am Alpensüdrand gemacht werden, die mit anderen Archiven kaum bzw. überhaupt nicht erzielt werden können.

Geochemische Untersuchungen an Sedimenten oligotropher Seen Suedchiles

Die Sedimente, der Wasserkoerper sowie Gesteine des Einzugsgebietes verschiedener Seen im Sueden Chiles werden geochemisch untersucht. Da diese Seen anthropogen voellig unbeeinflusst sind, soll der natuerliche Loesungsinhalt (insbesondere Schwermetall) bestimmt werden. Die Studie dient zur Ermittlung des natuerlichen geochemischen Backgrounds.

Charakterisierung von Oberflächen in Trockengebieten aus Sentinel-1 Radardaten

Die Trockengebiete der Erde waren und sind besonders anfällig für klimatische Änderungen. Gleichzeitig sind sie der Lebensraum für mehr als 2 Milliarden Menschen. Aufgrund der Größe der Räume, der in weiten Teilen schlechten infrastrukturellen Ausstattung und den häufig widrigen Umweltbedingungen weist der Forschungsstand zu den Raten der Landschaftsveränderungen noch große Lücken auf. Schon seit mehreren Jahrzehnten werden Fernerkundungsdaten intensiv zum Monitoring von Trockenräumen eingesetzt. Aber gerade in Bezug auf geomorphologischen Prozesse und Prozessraten stoßen optische Fernerkundungsmethoden häufig an ihre Grenzen. Im Rahmen dieses Projektes wird daher die Eignung von Radardaten zur Charakterisierung von Oberflächen untersucht. Mit den beiden Satelliten der Sentinel-1 Reihe der ESA (European Space Agency) steht ein modernes SAR (Synthetic Aperture Radar) mit einer räumlichen Auflösung von unter 15 m pro Bildpunkt kostenfrei zu Verfügung. Trockenräume sind aufgrund der geringen Vegetationsbedeckung für den Einsatz von Radarfernerkundung besonders geeignet, da Vegetation zu Volumenstreuung des Signals führt und dieses somit verfälscht. Im Rahmen der Untersuchungen sollen sowohl die SAR-Intensitäten als auch interferometrischen Kohärenzen zur raumzeitlichen Charakterisierung von Landoberflächen getestet werden. Als Testgebiet wurde das Orog-Nuur-Becken im Süden der Mongolei ausgewählt. Die Region zeichnet sich durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Landoberflächen und geomorphologischen Prozessen aus. Hierzu gehören u.a. ehemalige Seesedimente, welche durch aktuelle periglaziale Prozesse modifiziert werden, Dünen, große Strandwälle aus Kiesen und insbesondere eine Vielzahl unterschiedlicher Schwemmfächeroberflächen. Die verschiedenen Oberflächen werden vor Ort detailliert geomorphologisch erfasst und beschrieben. Ein Schwerpunkt der Arbeiten ist die Erstellung von hochgenauen Orthophotos und digitalen Geländemodellen aus Drohnenaufnahmen. Da die Oberflächenrauigkeit das Rückstreusignal des SAR Systems stark beeinflusst, können mit Hilfe der Geländemodelle detaillierte Rauigkeitsanalysen für unterschiedliche räumliche Skalen durchgeführt werden. Abschließend werden die Geländebefunde und die morphometrischen Analysen mit den Radardaten verglichen um eine genaue Charakterisierung der unterschiedlichen Oberflächen aus Fernerkundungsdaten zu erreichen. Stellt sich die Eignung der Radardaten für eine detaillierte Charakterisierung der Oberflächen in Trockenräumen heraus, bietet sich hier eine neue Methode für ein detailliertes Monitoring dieser sensiblen Landschaftsräume. Gerade in Gebieten mit einer hohen Variabilität, ist eine detaillierte und zeitlich dichte Beobachtungsreihe, wie sie das Sentinel-System bietet, von großer Bedeutung.

Geophysikalische Untersuchungen von Beckenstrukturen und Sedimentinventar in der Inneren Mongolei, NW China

Dieses Projekt ist ein Teil des DFG-Bündelprojektes 'Rekonstruktiondes spätpleistozänen und holozänen Environments in der westlichen Inneren Mongolei, NW-China'. Zur Klärung der tektonischen, sedimentologischen und hydrogeologischen Entwicklung eines Sedimentbeckens in der Badain Jaran Shamao werden in einem multimethodischen Ansatz elektrisch-elektromagnetische Messungen durchgeführt (Spektrale Induzierte Polarisation, Magnetotellurik, Transiente Elektromagnetik, Bodenradar, Geoelektrik). Aufbauend auf langjährigen Erfahrungen in Wüstengebieten sind optimierte multimethodische Messstrategien und Methoden zur gemeinsamen Inversion der verschiedenen Meßdaten weiter zu entwickeln. Das Vorhaben ist Teil eines interdisziplinären Bündelantrages (Paläoklimatologie, Hydrogeologie, Strukturgeologie, Fernerkundung, Bodenkunde). Hauptforschungsziel des Gesamtantrages ist die Klärung der Frage, ob in Nordafrika nachgewiesene spätquartäre abrupte Klimawechsel in den zentralasiatischen Wüsten einen kontemporären Verlauf zeigen. Ziel: Das Ziel des Projektes ergibt sich aus der Frage, ob in Nordafrika nachgewiesene, spätquartäre, abrupte Klimawechsel in den zentralasiatischen Wüsten einen kontemporären Verlauf zeigen. Seitdem die afrikanische Platte etwa die heutige geographische Position erreicht hat und das tibetische Plateau eine bedeutende Höhenlage entwickelte, besteht ein von letzterem ausgehender, hochtroposphärische Strahlstrom, welcher zu einem Delta über Nordafrika führt mit der Folge der weitgehenden Unterdrückung der für die übrigen Wüstengebiete charakteristischen Sommerniederschläge. Es ist daher von besonderem Interesse zu wissen, ob die am Nordrand des tibetischen Plateaus gelegenen Wüstengebiete eine korrelate Änderung des Environments erfuhren, da die Albedo über dem tibetischen Plateau und seinen Randgebieten Rückwirkungen auf die Zirkulation über den altweltlichen Wüstengürteln zur Folge haben müsste. Deren Steuerung durch Vergletscherung, Vegetationsbedeckung und topographische Position müsste sich in den fluvialen Akkumulationsräumen in den ariden Gebieten nördlich Tibets abzeichnen. Sie bieten besonders günstige Voraussetzungen, da sie wahrscheinlich seit dem Beginn des Quartärs geschlossene und langfristig endorheische Becken darstellen, in denen zeitweise ausgedehnte Endseen entstanden. Die Sedimentmächtigkeit überschreitet nach Vorstudien 230m. Es handelt sich um feinklastische Sedimente, die zum Teil rhythmisch geschichtete sind und einen Zeitraum von 800.000 Jahren überspannen. Es ist eine Feinauflösung sowohl der potamologischen, äolischen wie limnologischen Sedimentführung auf die klimatisch gesteuerten Einträge zu erwarten. Insofern erweisen sich die Sedimentationsräume als Archive für die klimatisch und gegebenenfalls tektonisch gesteuerte Variabilität und Entwicklung innerhalb des tibetischen Orogens und seines nördlichen Vorlandes. (...)

Hydrogeochemische Untersuchung von Seesedimenten im Berliner Raum

Gegenstand der Untersuchungen sind die hydrogeochemischen Wechselbeziehungen zwischen organischen Seesedimenten und ihren Porenwaessern. Neben den anorganischen Hauptinhaltsstoffen wird insbesondere das Verhalten der Schwermetalle (Fe, Mn, Zn, Pb, Cu, Cd, Ni, Cr, Hg) in den anaeroben Ablagerungen betrachtet. Zur Erfassung der Elementverteilung zwischen fester und waessriger Phase im Sediment werden Porenwaesser analysiert, der Stoffbestand der Festsubstanz durch chemischen Gesamtaufschluss bestimmt sowie Eluationsversuche unter oxidierenden Bedingungen angestellt. Ergebnisse dieser Arbeiten (z.B. Schwermetallbelastung, Freisetzung von Schwermetallen, Naehrstoffgehalte, Sauerstoffzehrung) finden ihre Anwendung im Rahmen der Seesanierung (Einfluss der Ablagerungen auf die Seewasserbeschaffenheit, Verwertbarkeit des Schlammes).

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